LED燈珠光學設計知識點
草帽LED燈珠是點光源，不同於目前市場上的節能燈和白熾燈。點光源就是一個點發出的亮光，這個點發出的光只有一個方向上有光。如果我們想要用這種特殊的光來做照明的話，就必須對這個光進行一定的處理，這樣纔可以達到我們的要求和目的，所以我們要加上光學設計，把這個相對集中的點光源變成具有一定角度的散光，這也就是大家所熟悉的草帽LED燈珠，草帽LED燈珠是專業用於照明設計的一種封裝形式，一方面它可以讓光線從一個集中的點光源變成具有一定角度的散光源，另一方面，它的光衰效果很小，可以讓更多的光透射出來為我們所用。
雖然
草帽LED燈珠在光學角度上有了質的飛躍，但是相對我們所熟悉的面光源來講，它還是一個點光源，因為他的亮度過於集中，如果人眼直接看向光源，還是會對我們的眼睛造成一定的傷害。所以在
LED燈珠的照明應用於家庭照明燈中，我們還要進一步對其光線進行處理，再增加一定的光學設計，來達到人眼可以直接觀測的目的，同時柔和光線，另一方面還要放大照射角度，雖然
草帽LED燈珠本身已經做到120度的范圍，但如果直接應用於家庭照明，給我們的感覺是屋頂上表現出來一片漆黑，我們要采用燈具最外面的透明罩把光線再次分散開來，從而適應正常的家庭照明。
大功率LED燈珠與小功率
LED燈珠的區別
隨著
LED燈珠技術的不斷發展，人們為適應大面積照明而研發出功率越來越大的單顆
LED燈珠芯片，目前全球最前沿已經可以做到單顆
LED燈珠功率為200W以上，雖然功率可以做到很大，但其性價比不是很好。下面以我們以常見的幾種
LED燈珠為例來做一個分析。
目前行業內大量采用的都是單顆0.06W功率，其亮度最大可以做到7LM，我們暫時按普通的做到6LM計算，如果要讓功率達到1W，我們需要用17個同樣的
LED燈珠，其總亮度為17*6=102LM，也就是說可以做到100LM/W，如果我們采用單顆芯片為1W的功率，其輸出的亮度最高做到80LM，常用的一般在60LM左右，這是亮度上的一個主要區別，由此可見，對於家庭使用來講，我們還是要選擇小功率的
LED燈珠比較合適。
從產品成本角度講，
大功率LED燈珠成本要高於小功率的成本，這來自於兩個方面，一、
LED燈珠本身的造價，二、
大功率LED燈珠要加鋁散熱片，小功率只要用普通電路板，加上自然散熱就可以達到要求。
LED燈珠走向大功率是一個市場趨勢，也是未來發展的主流，但目前由於技術上還不能達到我們所期望的結果，從技術角度來講，目前還不太適合用於家庭照明。
散熱設計的重要性
LED燈珠本身是半導體器件，所有半導體器件正常工作都會有一定的溫度要求，包括環境溫度和工作溫度。一般半導體器件正常工作的環境溫度都要低於80度，當
LED燈珠內部的PN結溫度到達140度的時候，就會失效。正常工作時其自身的溫度會通過引腳或專用底座散發出來，再通過連接在引腳上的電路板或鋁基板向四周的空氣中散發出去，以保證
LED燈珠的正常工作。一般來講單顆功率大於0.2W以上，都要采用鋁基板做為散熱，大功率還要增加鋁殼和鋁散熱片。當然這與整個燈內
LED燈珠的數量和密度有關，過於集中的小功率
LED燈珠同樣要考慮散熱設計。不正確的散熱設計會直接導致
LED燈珠壽命縮短和加快光衰速度。
一、如今大部分的結溫上限都能做到120度左右，目前CREE的結溫上限算是最高的，為150度。
二、燈珠熱阻根據封裝材料結構不同而不同，當然這直接關系到結溫，也關系到
LED燈珠壽命，光效等重要參數。
三、目前大部分
LED燈珠的燈具設計壽命都是兩萬至五萬小時，這由許多因素決定，首先IC等因素就限制了整個燈的壽命。
四、結構布局上從散熱方面來說其實就是接觸熱阻與導熱瓶頸的問題。總的來說就是結構一體化，大面積良好接觸。PCB的
LED燈珠盡量平均分布，避免熱源集中於一點。
五、驅動效率越高越好，布局上原理盡量最大熱源，也就是
LED燈珠。可采用灌膠等方式，達到散熱固定絕緣的效果。
綜合考慮：良好的散熱設計昇溫最好控制在35度以下。結溫80度以下。理論壽命為五萬小時以上。
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